[发明专利]一种高强度的生物活性多孔支架制造方法

权利要求书

1.一种高强度的生物活性多孔支架制造方法，其特征在于，包括：

(1)将生物活性粉体材料和生物玻璃粉体材料预先混合，得到所需掺杂比例的生物玻璃粉体材料和生物活性粉体材料的混合粉末；

(2)制备用于粘结所述混合粉体的凝胶水溶液；

(3)把所述的混合粉末和所述的凝胶水溶液混合均匀，得到高粘度的生物墨水；

(4)将生物墨水加入到与三维打印装置中，设置打印参数，按照预先设定的指令，逐层打印生物墨水线条，通过控制打印过程中的工艺参数，使得相邻两层生物墨水线条之间通过对应的接触部位粘合，获得不同孔径，不同孔形状的孔道完全贯通的多孔支架结构；

(5)将整个多孔支架结构在烘箱中干燥，再通过生物玻璃辅助烧结，冷却得到高强度的生物活性多孔支架；

步骤(1)中，所述的生物活性粉体材料为钙硅酸盐，所述钙硅酸盐选自β-硅酸钙、α-硅酸钙或两者任意比例的复合物，其粉末粒度在1μm～10μm；所述的生物玻璃粉体材料的粒度在2μm～10μm；

所述的混合粉末中，生物玻璃粉体材料在混合粉体中所占的质量百分比为0.1～7％，通过事先把按一定重量的两种粉分别放进球磨罐，经过一定时间的机械球磨混合，得到均匀混合的混合粉体；

步骤(2)中，所述的凝胶水溶液为浓度为2～10％的聚乙烯醇溶液，或者浓度为0.5～3％的羧甲基纤维素溶液；

步骤(3)中，所述的混合粉末占生物墨水中的质量百分比为56～65％；

步骤(4)中，将生物墨水加入到与三维打印装置中的挤出装置相连的挤出单元中，在这个过程中，采用真空去泡的方法去除挤出单元中的生物墨水内的气泡；

步骤(5)中，所述的烧结温度在1000～1200℃，到达烧结温度前的升温速度为2～4℃/min，保温时间为2～4h。

2.根据权利要求1所述的高强度的生物活性多孔支架制造方法，其特征在于，所述生物墨水线条的直径为40μm～500μm；所述生物墨水线条的层高为30μm～1300μm；所述孔道的孔径为40μm～2000μm，孔道横截面的形状为正方形，三角形，六边形，圆形中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的高强度的生物活性多孔支架制造方法，其特征在于，所述生物玻璃粉体材料由下述方法制备：

将SiO₂、CaO、Na₂O、P₂O₅以及B₂O₃通过溶胶凝胶法，烧结温度为950～1000℃，保温2～4小时，球磨，从而获得粒度在2μm～10μm的生物玻璃粉体材料。

4.根据权利要求3所述的高强度的生物活性多孔支架制造方法，其特征在于，所述SiO₂、CaO、Na₂O的摩尔比为2.5～3.5:1.5～2.5:1；所述P₂O₅加入的质量百分比为3～5％；所述B₂O₃加入的质量百分比为1～3％。